Objective-C 的轻量泛型

Lightweight Generics

Lightweight Generics 轻量级泛型，轻量是因为这是个纯编译器的语法支持（llvm 7.0），和 Nullability 一样，没有借助任何 objc runtime 的升级，也就是说，这个新语法在 Xcode 7 上可以使用且完全向下兼容（更低的 iOS 版本）

带泛型的容器

这无疑是本次最重大的改进，有了泛型后终于可以指定容器类中对象的类型了：

NSArray *strings = @[@"sun", @"yuan"];
NSDictionary *mapping = @{@"a": @1, @"b": @2};

返回值的 id 被替换成具体的类型后，令人感动的代码提示也出来了：

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假如向泛型容器中加入错误的对象，编译器会不开心的：

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系统中常用的一系列容器类型都增加了泛型支持，甚至连 NSEnumerator 都支持了，这是非常 Nice 的改进。和 Nullability 一样，我认为最大的意义还是丰富了接口描述信息，对比下面两种写法：

@property (readonly) NSArray *imageURLs;
@property (readonly) NSArray *imageURLs;

不用多想就清楚下面的数组中存的是什么，避免了 NSString 和 NSURL 的混乱。

自定义泛型类

比起使用系统的泛型容器，更好玩的是自定义一个泛型类，目前这里还没什么文档，但拦不住我们写测试代码，假设我们要自定义一个 Stack 容器类：

@interface Stack : NSObject
- (void)pushObject:(ObjectType)object;
- (ObjectType)popObject;
@property (nonatomic, readonly) NSArray *allObjects;
@end

这个 ObjectType 是传入类型的 placeholder，它只能在 @interface 上定义（类声明、类扩展、Category），如果你喜欢用 T 表示也 ok，这个类型在 @interface 和 @end 区间的作用域有效，可以把它作为入参、出参、甚至内部 NSArray 属性的泛型类型，应该说一切都是符合预期的。我们还可以给 ObjectType 增加类型限制，比如：

// 只接受 NSNumber * 的泛型
@interface Stack : NSObject
// 只接受满足 NSCopying 协议的泛型
@interface Stack> : NSObject

若什么都不加，表示接受任意类型 ( id )；当类型不满足时编译器将产生 error。
实例化一个 Stack，一切工作正常：

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对于多参数的泛型，用逗号隔开，其他都一样，可以参考 NSDictionary 的头文件。

协变性和逆变性

当类支持泛型后，它们的 Type 发生了变化，比如下面三个对象看上去都是 Stack，但实际上属于三个 Type：

Stack *stack; // Stack *
Stack *stringStack; // Stack
Stack *mutableStringStack; // Stack

当其中两种类型做类型转化时，编译器需要知道哪些转化是允许的，哪些是禁止的，比如，默认情况下：

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我们可以看到，不指定泛型类型的 Stack 可以和任意泛型类型转化，但指定了泛型类型后，两个不同类型间是不可以强转的，假如你希望主动控制转化关系，就需要使用泛型的协变性和逆变性修饰符了：

__covariant - 协变性，子类型可以强转到父类型（里氏替换原则）
__contravariant - 逆变性，父类型可以强转到子类型（WTF?）

协变：

@interface Stack<__covariant ObjectType> : NSObject

效果：

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逆变：

@interface Stack<__contravariant ObjectType> : NSObject

效果：

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协变是非常好理解的，像 NSArray 的泛型就用了协变的修饰符，而逆变我还没有想到有什么实际的使用场景。